DE7343953U

DE7343953U - Electromagnetic control valve

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Publication number: DE7343953U
Application number: DE7343953U
Authority: DE
Original assignee: Liebherr Aero Technik GmbH
Current assignee: Liebherr Aero Technik GmbH
Publication date: 1974-05-22

Description

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-INC(CHEM.) W. D. OEDEKOVEN-INC (CHEM.) W. D. OEDEKOVEN bb Dretdner Bank AG MOndurnDretdner Bank AG MOndurn
Konto Nr. 3 388 992Account No. 3 388 992
Pottehed&oruc: Mündurn 49463Pottehed & oruc: Mündurn 49463 809809 8 Mto&m ti, Wtdmmayntrqße 58 Mto & m ti, Wtdmmayntrqße 5
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LIEBHERE-AERO-TEGHNIK GMBH, Lindenberg/AllgäuLIEBHERE-AERO-TEGHNIK GMBH, Lindenberg / Allgäu

Elektromagnetisches SteuerventilElectromagnetic control valve

Die Erfindung bezieht sich, auf ein elektromagnetisches Steuerventil, insbesondere zur Steuerung der zweiten Stufe von zweistufigen Servoventilen, wobei ein Steuerglied zur Steuerung des austretenden Druckmittelstromes elektromagnetisch verstellbar ist.The invention relates to an electromagnetic Control valve, in particular for controlling the second stage of two-stage servo valves, with a control element for control of the exiting pressure medium flow electromagnetically adjustable is.

Bei zweistufigen Servoventilen dient die erste Stufe zur Verstellung des Steuergliedes, meistens eines Steuerkolbens, der zweiten Stufe, welche den Druckmittelstrom zwischen einer Druckmittelquelle und einem oder mehreren Verbrauchern, meistens Stellzylindern, steuert. Die zweite Stufe ist von Druckmittel beaufschlagt, dessen Strom bzw· Druck von der erstffiä Stufe gesteuert ist, dessen Steuerglied mit dem Steuerglied der zweiten Stufe rückgekoppelt ist, beispielsweise mechanisch mittels einer Sückführfeder,With two-stage servo valves, the first stage is used to adjust the control element, usually a control piston, the second stage, which the pressure medium flow between a Pressure medium source and one or more consumers, mostly actuating cylinders, controls. The second stage is from pressure medium applied, the flow or pressure of the first effiä Stage is controlled, the control member is fed back to the control member of the second stage, for example mechanically by means of a return spring,

Es sind unterschiedliche Ausgestaltungen des öle ersten Stufe bildenden elektromagnetischen SteuerveatHs bekamt, vor allem bezüglich der Ausbildung des Steuergliedes stur Steuerung des austretenden Druckmittelstromes. So ist es feelcaant, das Steuerglied als drackmittelbeaufschlagtes, mit z^ei Segendüsen zusammenwirkendes Strahlrohr, als Prallplatte zwis6&e& zwei seitlichen Düsen oder als Athäeionskorper bzw. S-fersthlteiler zwischen einer ersten, druckmittelbeaufschlagten Base und zweiThere are different configurations of the oil first Stage forming electromagnetic control valves especially with regard to the design of the control member, stubborn control of the exiting pressure medium flow. So it's feelcaant that Control element as a pressure medium acted upon, with two blessing nozzles cooperating jet pipe, as a baffle plate between 6 & e & two side nozzles or as an atheeion body or S-head divider between a first, pressurized base and two

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jewei>a mit einem Ventil ε aus gang verbundenen Gegendüsen auszubilden (DT-PS 1 814 086)«in each case to form counter nozzles connected to a valve ε output (DT-PS 1 814 086) «

Die Verstellung des Steuergliedes erfolgt dabei mittels eines Torquemotors, Dieser ist nicht nur teuer, sondern auch störungsanfällig.The control element is adjusted by means of of a torque motor, this one is not only expensive but also prone to failure.

Es ist auch noch eine Konstruktion bekannt, bei welcher das Steuerglied der ersten Stufe eines zweistufigen Servoventila von einem kleinen Steuerschieber oder -kolben gebildet ist, welcher durch zwei beidseitige Elektromagneten betätigt wird. Dabei ist insbesondere die verhältnismäßig hohe !Reibung zwischen Schieber bzw* Kolben und zugehörigem Gehäuse sowie die relativ große Schmutzanfälligkeit nachteilig. Letzteres resultiert daraus« daß bei vorgegebenem Schieber- bzw« KoI-bendurehmesser nur ein sehr geringer Schieber- bzw» Kolbenhub möglieh 1st, so daß Störungen durc^v Terunreinigungen im jeweils verwendeten Druckmittel unvermeidlich sind. Darüberhinaus ergeben sich Vibrationen, welche ein zuverlässiges Funktionieren beeinträchtigen·A construction is also known in which the control element of the first stage of a two-stage servo valve is formed by a small control slide or piston which is actuated by two electromagnets on both sides. In particular, the relatively high friction between the slide or piston and the associated housing and the relatively high susceptibility to dirt are disadvantageous. The latter results from the fact "that for a given slider or" Koi bendurehmesser only a very small slider or "stroke möglieh 1st, so that disturbances are inevitable By J ^v Terunreinigungen in each case used leverage. In addition, there are vibrations which impair reliable functioning.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs angegebenen Art zu schaff er*, welches bei zuverlässiger Betriebeweise einfacher im Aufbau und billiger ist« Auch soll bei Steuerventilen mit mindestens einem Elektromagneten die durch Heibtang zwischen Anker und zugehörigem Gehäuse verursachte Hysterese vermindert werden.The invention is therefore based on the object of creating a valve of the type specified at the outset, which is at more reliable mode of operation, simpler in construction and cheaper is “Should also be used for control valves with at least one electromagnet through the heibtang between the armature and the associated housing caused hysteresis can be reduced.

Dies ist durch die in kennzeichnenden Teil des Hauptanspruefcs to«w· des Anspsueas 7 angegebenen Merkmale erreicht· Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet.This is due to the characterizing part of the main claim to «w · des Anspsueas 7 specified characteristics achieved · Advantageous developments of the invention are in the remaining Claims.

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Nachstehend ist eine bevorzugte Ausi'ührungsform der Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen:A preferred embodiment of the Invention described with reference to the drawing, for example. Show in it:

Fig. 1 eine teilweise längegeechnittene Seitenansicht eines zweistufigen Servo vent ils),Fig. 1 is a partially longitudinally cut side view a two-stage servo valve),

Fig. 2 und 3 jeweils den Schnitt entlang der Linie Il - II bzw. III - III in Fig. 1, wobei in Fig. 3 die zweite Stufe des Servoventils weggelassen ist.2 and 3 each show the section along the line II-II and III - III in Fig. 1, the second stage of the servo valve being omitted in Fig. 3.

Die zweite Stufe des Servoventils besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer darin feet sowie dicht eingesetzten Hülse 2 und einem in dieser axial verschieblichen Steuerschieber oder -kolben 3· Das Gehäuse 1 weist zwei Anschlüsse 4 für Druckmittelleitungen auf, welche zu dem bzw. den Verbrauchern führen, beispielsweise zu einem doppeltwirkenden, druckmittelbetätigbaren Stellzylinder.The second stage of the servo valve consists of a housing 1 with a sleeve 2 inserted in it feet and tightly and a control slide or piston 3 axially displaceable therein. The housing 1 has two connections 4 for pressure medium lines which lead to the consumer (s), for example to a double-acting, pressure-medium-actuated adjusting cylinder.

Weiterhin weist das Gehäuse 1 zwei nicht dargestellte Anschlüsse für eine Druckmittelzufuhr- bzw. Druckmittelrücklaufleitung auf, welche jeweils mit zwei äußeren Kingräumen 5 bzw. einem mittleren fiingraum 6 zwischen Gehäuse 1 und Hülse 2 kommunizieren. Beiderseits vom Schieber bzw. Kolben 3 sind Arbeit sräume 7 und 8 vorgesehen, welche sur Verschiebung des Schieben bzw. Kolbens 3 mit Druckmittel beaufschlagt werden, und zwar gesteuert von der ersten Stufe.Furthermore, the housing 1 has two connections, not shown, for a pressure medium supply or pressure medium return line which communicate with two outer king spaces 5 and a central fiing space 6 between housing 1 and sleeve 2, respectively. On both sides of the slide or piston 3 work spaces 7 and 8 are provided, which sur shifting the slide or piston 3 are acted upon with pressure medium, controlled by the first stage.

Diese ist von einem elektromagnetischen Steuerventil mit zwei Elektromagneten 10 und 11 gebildet, welche an ein mit dem Gehäuse 1 verschraubtes, blockförmiges Gehäuse 12 angeflanscht und jeweils über eine elektrische Leitung 13 erregbar sind· Die Leitung 13 ist durch einen Stecker 14 und eine entsprechende Steckdose 15 mit dea zugehörigen Elektromagneten 10 bzw. Ί1 verbunden.This is formed by an electromagnetic control valve with two electromagnets 10 and 11, which are connected to a The block-shaped housing 12 screwed to the housing 1 is flanged and can be excited in each case via an electrical line 13 are · The line 13 is through a plug 14 and a corresponding Socket 15 with the associated electromagnet 10 or Ί1 connected.

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Jeder Elektromagnet 10 bzw. 11 weist ein Gelläuse 16 auf, in welchem die Wicklung 17 des Magneten 10 bsw. 11 untergebracht und ein kolbenförmiger Anker 18 axial verschieblich ist. Dieser ist durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Kugelreihen 19 gelagert, welche jeweils in einer Ringnut 20 des AnVers 18 in Richtung der Ankerlängsachse beweglich angeordnet sind, also in einer Ringnut 20, welche entsprechend des Ankerhubes breiter als der Durchmesser der Kugeln der zugehörigen Reihe 19 ist. Die Reihen 19 sind jeweils voiikugelig ausgebildet, d.h. nicht mit einem Käfig zur Halterung der Kugeln versehen. Each electromagnet 10 or 11 has a Gelläuse 16, in which the winding 17 of the magnet 10 BSW. 11 housed and a piston-shaped armature 18 is axially displaceable. This is supported by two spaced rows of balls 19, which are each movably arranged in an annular groove 20 of the AnVers 18 in the direction of the longitudinal axis of the armature, i.e. in an annular groove 20 which, corresponding to the armature stroke, is wider than the diameter of the balls of the associated row 19 . The rows 19 are each configured to be spherical, ie not provided with a cage for holding the balls.

Die Anker 18 der beiden Elektromagnete 10 und 11 weisen jeweils auf der dem Gehäuse 12 zugewandten Seite einen Zapfen 21 auf, mit welchem sie an einem um eine Achse 22 im Gehäuse 12 mittels zweier Spitzen 23 drehbar gelagerten Hebel 24- anliegen. Auf der anderen Seite sind die beiden einander diametral gegenüberliegenden Anker 18 jeweils durch eine Feder 25 belastet, welche sich auf einem in Richtung der Ankerlängsachse im zugehörigen Gehäuse 16 axial verschieblichsn Block 26 abstützt, der seinerseits an einer Justierschraube 27 anliegt. Die beiden Justierschrauben 27 dienen dazu, die Anker 18 so einzustellen, daß bei nichterregten Elektromagneten 10 und 11 der Hebel 24 die dargestellte Mittelstellung einnimmt.The armatures 18 of the two electromagnets 10 and 11 each have a on the side facing the housing 12 Pin 21 with which it is mounted on a lever that is rotatably mounted about an axis 22 in the housing 12 by means of two tips 23 24- concern. On the other hand, the two are each other diametrically opposite armature 18 each loaded by a spring 25, which is axially displaceable on a in the direction of the armature longitudinal axis in the associated housing 16 Block 26 is supported, which in turn rests against an adjusting screw 27. The two adjusting screws 27 are used to adjust the armature 18 so that when the electromagnet is not excited 10 and 11 the lever 24 occupies the center position shown.

Der Hebel 24 trägt an dem dem Gehäuse 1 abgewandten Ende einen Strahlteiler 30, welcher als Schneide mit einer scharfen Kante 31 ausgebildet ist. Der Strahlteiler 30 ist zwischen einer ersten Düse 32 auf der die Kante 31 aufweisenden Seite und zwei Gegendüsen 33 und 34 auf der anderen Seite angeordnet. Die Düse 32 ist in das Gehäuse 12 dicht eingeschraubt und darin durch zwei seitliche Schraubenbolzen 35 genau mittig zu den beiden in derselben Ebene liegenden Gegen» düsen 33 und 34 ausgerichtet. Die beiden Gegendüsen 33 und 34 sind an einem Einsatz 37 vorgesehen, welcher dicht im Gehäuse 12 sitzt, gehalten von einer Schraube 33·The lever 24 carries on the one facing away from the housing 1 End of a beam splitter 30, which as a cutting edge with a sharp edge 31 is formed. The beam splitter 30 is between a first nozzle 32 on the side having the edge 31 and two counter nozzles 33 and 34 on the other side arranged. The nozzle 32 is screwed tightly into the housing 12 and, by means of two lateral screw bolts 35, is exactly in the center of the two counterparts lying in the same plane. nozzles 33 and 34 aligned. The two counter nozzles 33 and 34 are provided on an insert 37, which sits tightly in the housing 12, held by a screw 33

Wie besonders deutlich aus Pig. 2 ersichtlich, führen die beiden Gegendüsen 33 und 34- jeweils zu einem Kanal 39 bzw. 40, der in einem Ventilausgang mündet, welcher mit dem Arbeitsraum 7 bzw. 8 über einen nicht dargestellten Kanal im Gehäuse 1 kommuni ζ i ert.As particularly evident from Pig. 2 can be seen the two counter nozzles 33 and 34 - each to a channel 39 or 40, which opens into a valve outlet, which communicates with the working chamber 7 or 8 via a channel (not shown) in the housing 1 communicated.

Die Düse 32 steht über Qnerbohrungen 41- einem Hingraum 42 und einem Kanal 43 im Gehäuse 12 mit einem Ventileingang in Verbindung, welcher über einen nicht dargestellten Kanal im Gehäuse 1 mit mindestens einem der Eiugräume 5 kommuniziert, so daß die Düse 32 mit Druckmittel beaufschlagt ist.The nozzle 32 is an access space via inner bores 41 42 and a channel 43 in the housing 12 with a valve inlet in connection, which communicates with at least one of the egg spaces 5 via a channel (not shown) in the housing 1, so that the nozzle 32 is acted upon by pressure medium.

Der Hebel 24 und der Schieber bzw. Kolben 3 sind durch eine stabförmige Bückführfeder 44 miteinander verbunden, welche fest im Hebel 24 eingespannt ist, sich frei durch eine öffnung 45 im Gehäuse 1 erstreckt und in eine Ringnut 46 des Schiebers bzw. Kolbens 3 eingreift. Auch der Strahlteiler 30 ist in den Hebel 24 eingespannt· Die den Hebel 24 und den Strahlteiler 30 aufnehmende Stufenbohrung 47 im Gehäuse 12 ist durch eine Schraube 48 an dem dem Gehäuse 1 abgewandten Ende verschlossen.The lever 24 and the slide or piston 3 are through a rod-shaped Bückführfeder 44 connected to each other, which is firmly clamped in the lever 24, freely by a Opening 45 extends in the housing 1 and in an annular groove 46 of the Slide or piston 3 engages. Also the beam splitter 30 is clamped in the lever 24. The stepped bore 47 in the housing 12 accommodating the lever 24 and the beam splitter 30 is closed by a screw 48 at the end facing away from the housing 1.

In der Zeichnung ist das zweistufige Servoventil in Ruhestellung wiedergegeben, wobei die beiden Elektromagnete 10 und 11 nicht erregt sind und Hebel 24 sowie Schieber bzw. Kolben 3 eich jeweils in Kittelstellung befinden. Im Betrieb strömt aus der Düse 32 ständig Druckmittel aus. Der auetretende Druckmittelstrahl wird durch den in Mittelstellung befindlichen Strahlteiler 30 in zwei gleiche Teilströme unmittelbar aufgeteilt, welche jeweils der einen bzw· anderen der bu.iden Gegendüsen 33 und 54 zugeleitet werden, um dem Aibeitsrt jjb 7 bzw. 8 zu beaufschlagen. Da die Teilströme identisch sind, wird der Schieber bzw. Kolben 3 in Mittelstellung gehalten.In the drawing, the two-stage servo valve is shown in the rest position, with the two electromagnets 10 and 11 are not excited and lever 24 and slide or piston 3 are each in the smock position. Operational pressure medium flows continuously from the nozzle 32. The stepping out Pressure medium jet is directly divided into two equal partial flows by the jet splitter 30 in the middle position divided which of the one or the other of the bu.iden Counter nozzles 33 and 54 are fed to the Aibeitsrt jjb 7 or 8 to be applied. Since the partial flows are identical, the slide or piston 3 is held in the middle position.

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Ir» dieser sind die beiden Anschlüsse 4- sowohl vom Ringraum 6 als auch von den Ringräumen 5» cL. h, von der Druckmittelzufuhr- und der Drucimittelrücklaufleitung abgeschlossen.These are the two connections 4 - both of the annular space 6 as well as from the annular spaces 5 »cL. h, from the pressure medium supply and the pressure medium return line completed.

Bei Erregung der Elektromagneten 10 und 11 verstellen sich die Anker 18 entsprechend dem über die Leitungen 13 eingegebenen elektrischen Signal, wobei die Federn 25 die Zentrierkraft aufbringen. Der Hebel 24· und somit der Stralilteiler 30 wird entsprechend verschwenkt, so daß sich das Verhältnis der zu den Gegendüsen 33 und 34- gelangenden Teilströme verändert. Der Schieber bzw. Kolben 3 wird von demjenigen Arbeitsraum 7 bzw. 8 wegbewegt, welcher mit dem größeren Teilstrom beaufschlagt ist. Dies hat zur Folge, daß der benachbarte Anschluß 4- mit dem Ringraum 6 und somit der Druckmittelrücklaufleitunp in Verbindung kommt, während der andere Anschluß 4· mit dem zugehörigen Ringraum 5 bzw. der Druckmittelzuführleitung kommuniziert.When the electromagnets 10 and 11 are excited, the armatures 18 are adjusted in accordance with the input via the lines 13 electrical signal, the springs 25 being the centering force raise. The lever 24 · and thus the power divider 30 is pivoted accordingly, so that the ratio of the partial flows reaching the counter nozzles 33 and 34- changed. The slide or piston 3 is moved away from that working space 7 or 8, which is with the larger partial flow is applied. This has the consequence that the adjacent connection 4- with the annular space 6 and thus the pressure medium return line comes into contact, while the other terminal 4 · with communicates with the associated annular space 5 or the pressure medium supply line.

Das die erste Stufe des zweistufigen Servo vent ils bildende elektromagnetische Steuerventil zeichnet sicä. durch einfache und billige Bauweise aus, wobei der Strahlteiler 30 praktisch reibungsfrei beweglich ist und auch die Hysterese der beiden Elektromagneten 10 und 11 durch die Kugellagerung der Anker 18 fast so gerin. ₃ wie bei einem Torquemotor ist· The electromagnetic control valve, which forms the first stage of the two-stage servo valve, distinguishes itself. by simple and cheap construction, the beam splitter 30 can be moved practically without friction and the hysteresis of the two electromagnets 10 and 11 due to the ball bearings of the armature 18 is almost as low. _{3 is} like a torque motor

Diese Elektromagnete mit kugelgelagertem Anker sind auch für andere Steuerzwecke geeignet, beispielsweise bei Druckregelventilen mit einer Kugel als Ventilkörper, die vom Magneten belastet ist und verstelltThese electromagnets with ball-bearing armature are also suitable for other tax purposes, for example at Pressure control valves with a ball as the valve body, which is loaded by the magnet and adjusts it

71439 53 2t s. 7471 439 53 2t s. 74

Claims

a · · <ι · β ι

it· · r ·it · r ·

Expectations

1 «Electromagnetic control valve, especially for controlling the second stage of two-stage servo valve en, wherein a control member for controlling the exiting pressure medium flow is electromagnetically adjustable is characterized by the combination of the following features:

a) the control member (50) is approximately smoothly adjustable and

b) the control member (30) is by two electromagnets (10 and 11) adjustable.

2. Valve according to Anipruch 1, characterized in that the Control element consisting of a jet splitter (30) between a first, pressurized nozzle (32) and two in each case counter nozzles connected to a valve outlet (33 and 34) consists, which is used to feed the jet of pressure medium emerging from the first nozzle (32) to one or the other Gegenüee (33 or 34) or for the immediate division of the Beam is adjustable in two partial streams and supply line of the same to both Gegenüeen (33 and 34).

3 «valve according to claim 1, characterized in that the Control element from a pressurized jet pipe exists, which is used to feed the exiting jet of pressure medium to one or the other or both of each with counter nozzles connected to a valve outlet. (33 and 34) adjustable is.

ι ηι η

4. Valve according to claim 1, characterized in that the control member consists of an adhesion body between eirer first, pressurized nozzle (32) and two counter nozzles (33 and 3 ⁷ O "each connected to a valve outlet", on which the first nozzle (32) escaping pressure medium adheres, and which is adjustable to feed this pressure medium to one or the other or both counter-nozzles (33 and 3 ² O).

5. Valve according to claim 1, characterized in that the Control element consisting of a baffle plate between two pressurized media on the one hand and each with a valve outlet connected and, on the other hand, nozzles opening into the open air or into a pressure medium return line, which for the simultaneous change of the pressure medium flows from the two Nozzles is adjustable.

6 «Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the control member (30) is connected to the actuator (3) of the device controlled by the valve by means of a catching spring (44).

Electromagnetic control valve, in particular for controlling the second stage of two-stage servo valves, and in particular according to one of claims 1 to 6, at least one actuator or control element and at least one electromagnet being provided for adjusting the same, characterized in that the electromagnet ( 10 or 11) has an armature (18) which is mounted axially displaceably by two spaced apart rows of balls (19).

73431S3ti 1H 73431S3ti 1 H

8. Valve according to claim 7 »characterized in that the rows of balls (19) each in a ßingnut (20) in the direction the Aakerlängsachse arranged movably

9. Valve according to claim 8 «characterized in that the Rows of balls (19) are each provided in a Bing groove (20) of the armature (18).

10. Valve according to claim 7 »8 or 9» characterized in that the rows (19) are fully spherical.

11. Valve according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the armature (18) of the or each electromagnet (10 or 11) is acted upon by a spring (25).

73439S32i ι η73439S32i ι η